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Des petites bioraffineries locales multi-usages

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Des petites bioraffineries locales multi-usages

Jeudi, 21/09/2006 - 22:00 1 commentaire
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Un consortium d'universités britanniques, soutenu par la jeune pousse Intensified Technologies Incorporated (ITI) issue de l'Université de Newcastle, effectue des recherches sur des petites raffineries qui pourraient convertir de la biomasse cultivée localement en combustible, électricité, chaleur et produits chimiques à l'échelle locale.

La méthode pour parvenir à ces nombreuses conversions est de renforcer et d'intégrer différents procédés concentrés les uns après les autres à petite échelle (Process Intensification and Miniaturisation, PIM). Les trois procédés considérés sont : une première conversion de la biomasse en produit chimique à haute valeur, suivie d'une conversion des résidus de la biomasse en bioéthanol par fermentation, puis gazéification des restes du procédé précédent en gaz de synthèse, qui doit être purifié et dont la composition doit être contrôlée.

L'équipe de chercheurs utilise des matériaux micro ou nanoporeux, polymères, métaux et céramiques. Ces matériaux poreux peuvent aujourd'hui être créés en quelques secondes à l'aide de micro-ondes contre plusieurs jours dans le passé. Le rôle de ces matériaux poreux est de développer la culture et l'efficacité des bactéries : en fonction de la taille des pores, le stress physiologique de la bactérie peut être contrôlé modifiant ainsi son comportement. Sa productivité peut être multipliée par 20 ou 30.

Un type de bactérie ainsi développé sur polymère poreux, permettra d'accélérer la croissance de la biomasse, la rendant cultivable sur des surfaces marginales ou sèches. La quantité de biomasse sera alors augmentée, offrant un apport plus constant, prévisible pour les petites raffineries. D'autres sources de biomasse peuvent être utilisées comme les déchets municipaux solides, les boues issues des stations d'épuration et les résidus de l'agriculture. Ces autres matières premières seraient directement converties en bioéthanol et en syngaz.

Des métaux avec des pores continus d'une taille de 100 à moins de 10 micromètres de diamètre devraient être utilisés en tant que catalyseurs dans la bioraffinerie pour la production de produits chimiques. Des céramiques poreuses sont actuellement en développement pour renforcer les procédés dans la raffinerie.

Le syngaz obtenu à la fin du procédé peut être séparé en ses constituants : dihydrogène, monoxyde de carbone, méthane et dioxyde de carbone pour former d'autres molécules plus grandes telles l'ammoniaque, l'éthanol et le méthanol. La conversion du syngaz en produits chimiques nécessite des réactions catalytiques et un "nettoyage" du syngaz, plus facile à haute température.

Par ailleurs, le syngaz peut directement être utilisé comme combustible pour un moteur à combustion ou pour une pile à combustible pour produire de l'électricité. Ces opérations nécessitent aussi de hautes températures pour fonctionner plus efficacement. Les chercheurs étudient donc les propriétés de catalyseurs métalliques qui fonctionnent jusqu'à 1.600 °C.

BE GG

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  • Jack Teste-Sert

    16/06/2016

    Nissan favorable à l'éthanol pour la voiture à pile à combustible

    FRANCOIS NASCIMBENI - AFP

    Le groupe d'automobiles japonais Nissan planche sur un système pour faire rouler les voitures du futur avec des piles à combustibles au bioéthanol, espérant l'introduire au moment des jeux Olympiques de Tokyo en 2020.

    Contrairement aux actuels véhicules électriques qui disposent d'une autonomie réduite pour un temps de ravitaillement de plusieurs heures, ces automobiles seront dotées d'une autonomie "comparable à celle d'une voiture à essence (plus de 600 km)" pour un coût de fonctionnement bien moindre, a promis le constructeur, partenaire du français Renault.

    Le principe, exposé mardi au siège du groupe à Yokohama (banlieue de Tokyo), est simple: l'utilisateur fait le plein d'éthanol (à 100% ou mélangé avec de l'eau), un carburant produit à partir de canne à sucre ou de céréales (blé, maïs...) et "largement disponible dans des pays d'Amérique du nord et du sud, ainsi qu'en Asie".

    Un appareil le transforme ensuite en hydrogène, lequel se combine dans une réaction électrochimique avec l'oxygène de l'air pour générer de l'électricité.

    Ce système se distingue des modèles existants de voitures à pile à combustible directement alimentées à l'hydrogène, qui ne rejettent que de la vapeur d'eau.

    De tels véhicules ont été récemment commercialisés par ses rivaux japonais Toyota (Mirai) et Honda dans le cadre d'un projet ambitieux du Japon, en quête d'indépendance énergétique depuis l'accident nucléaire de Fukushima en 2011.

    La production de ces automobiles, délicate, reste cependant limitée, le prix très élevé (plus de 50.000 euros) et les stations peu nombreuses. En outre, l'hydrogène est aujourd'hui essentiellement produit à partir d'hydrocarbures.

    De son côté, Nissan met en avant "un cycle carbone neutre", arguant que l'émission de CO2 au cours du processus est compensée par la culture de canne à sucre et céréales, qui absorbent le CO2 de l'atmosphère en quantité importante lors de leur croissance grâce à la photosynthèse.

    Ces voitures au bio-éthanol seront dans un premier mises à la disposition d'entreprises ou collectivités en 2020, avant de conquérir les particuliers à un horizon plus lointain, a précisé Hideyuki Sakamoto, vice-président exécutif en charge de l'ingénierie.

    Nissan a jusqu'ici privilégié les modèles tout électriques, technologie dont il est le champion mondial avec sa citadine Leaf malgré un résultat commercial jusqu'à présent mitigé (220.000 exemplaires écoulés dans le monde depuis son lancement en 2010).

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